[发明专利]垂直彩色共焦扫描方法和系统

权利要求书

1.一种使用共焦成像系统扫描物体表面的方法，其特征在于，包括如下步骤：

当分别用具有第一、第二和第三光谱波形的光线照射所述物体时，获取所述物体表面的第一、第二和第三共焦图像，所述第一、第二和第三共焦图像的每个图像中均呈现出一个亮度谱，使得为每个校准高度获得一个特有的校准亮度比值；

用照相机捕获来自第一、第二和第三光谱波形照射的所述物体的响应信号；以及

基于所述捕获的响应信号，确定对应每张共焦图像上多个点的所述物体表面的多个点的高度，其中，所述第一、第二和第三光谱波形各不相同，并且每个光谱波形的部分区域与其它任何一个光谱波形的部分区域重叠。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述响应信号包括从物体反射回来并且被照相机接收的光线的亮度谱。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括校准步骤，其中，在扫描所述物体的表面之前，当分别用具有第一、第二和第三光谱波形的光线从所述共焦成像系统在相对于平面的各个高度处照射所述平面时，获取所述平面的第一、第二和第三共焦图像。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述亮度谱对应于在捕获的共焦图像上的各个测量点获取的照相机的RGB亮度响应。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，用具有第一、第二和第三光谱波形的光线照射所述物体包括：调制光源产生的光线，以生成各自的光谱波形。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在照射所述物体之前，当所述光线穿过利奥（Lyot）滤波器时，用所述利奥（Lyot）滤波器调制所述光线。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，调制所述光线进一步包括：相对第一和第二线性偏振器，绕轴线旋转石英片，所述轴线横向于穿过所述利奥（Lyot）滤波器的光线的传播方向，而且所述石英片位于所述第一和第二线性偏振器之间。

8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述光源包括产生用于依次照射所述物体的第一、第二和第三光谱波形的第一、第二和第三照明组件。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一、第二和第三照明组件产生的光线被单个光学滤波器接收，所述光学滤波器用于将光线传播到所述物体上。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述共焦成像系统在相对于所述物体的不同高度处捕获所述第一、第二和第三共焦图像，以产生用于照射所述物体的第一、第二和第三光谱波形。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：使光线通过针孔阵列，并且沿着运动方向移动所述针孔阵列，所述运动方向横向于共焦图像捕获期间光线的传播方向。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述针孔阵列包括单个针孔组成的矩阵，所述单个针孔的矩阵排列方向相对于针孔阵列的运动方向成一定角度。

13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，当沿着运动方向移动所述针孔阵列以捕获所述物体的连续区域的共焦图像时，激活所述照相机的曝光就能够捕获各个共焦图像。

14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述照相机包括彩色照相机。